LUMA WIRE TECHの衛星システム向けリフレクターソリューション | ソリューション

スペースリフレクターシステム用金メッキファインワイヤーの大手サプライヤー

LUMA WIRE TECH(以下LUMA)は、宇宙での地球近傍軌道アプリケーション用の衛星システムを設計および製造するアンテナ業界向けの金メッキワイヤーの大手サプライヤーとしての地位を確立しています。LUMA は、主に金メッキモリブデンワイヤーなどの高品質のワイヤーを提供することで、世界中の通信衛星および観測衛星メーカーの主要サプライヤーとなっています。

アンテナ業界は、LUMAの最も急速に成長しているアプリケーション分野であり、主にプロジェクト固有の需要によって推進されており、多くの場合、政府の取り組みに関連しています。この分野は、大量生産、厳しい品質基準、包括的な文書要件が特徴です。

金メッキモリブデンワイヤー：宇宙展開可能なリフレクターの主要な選択肢

LUMA のワイヤーを利用する主な製品は、宇宙アンテナシステムの重要なコンポーネントである展開可能なリフレクターです。金メッキモリブデンワイヤーおよび金メッキタングステンワイヤーは、これらの用途に使用される主な材料です。リフレクターメッシュの代替材料 (カーボン、アラミド、ナイロン繊維など) が検討されてきましたが、金メッキモリブデンはその優れた特性により依然として好ましい選択肢です。

モリブデンは密度が低く (10.22 g/cm³) ため、タングステンの約半分の重量となるため、基材として好まれています。この重量の利点は、グラムごとに重要な宇宙ミッションの打ち上げ段階において非常に重要です。

リフレクター技術と製造プロセス

LUMAのワイヤーは、顧客または下請け業者によって、織りと縫製の技術を組み合わせたメッシュに経編みされています。これらのメッシュは、直径 1.5 メートルから 20 メートル以上の範囲で、軽量でありながら堅牢で、正確で再現性のある展開可能な表面形状を備えています。

例えば、展開時に19m×17mのアンテナメッシュは、わずか1m×4mにコンパクトに収納できます。メッシュは軽量構造であるにもかかわらず、高い剛性、堅牢な機械的特性、信頼性を示します。

経編み工程では、特にメッシュの切断、接合、張力調整、成形に関する高度な専門知識が必要です。LUMA のワイヤーは、寸法の一貫性、引張強度、均一性に関する厳しい要件を満たしており、これらの要求の厳しい用途への適合性を保証します。

金メッキモリブデンワイヤーは、軽量性、弾性性、熱安定性の組み合わせを示します。一般的なワイヤーの寸法は20〜40ミクロンの範囲です。このワイヤーは、熱変動、放射線、微小隕石、紫外線曝露、原子状酸素などの極端な環境条件に耐えます。ワイヤーの直径の少なくとも 1% を構成する金メッキ層は、耐食性を提供し、RF 信号の反射特性を強化します。

ESA の CIMR ミッションのための展開可能なメッシュ

最近の注目度の高いプロジェクトでは、HPtex は ESA の CIMR (コペルニクスイメージングマイクロ波放射計) ミッション用に構築された展開可能なアンテナメッシュの検査を完了し、このメッシュは LUMAの極細ワイヤーを使用して編まれています。

メッシュ設計には2つのバージョンがあり、針の細さE32(1インチあたり32本)の針の細さで20μmまたは25μmの高純度金属線を使用しています。各バージョンは、わずか~40 g/m²の非常に低い面密度を持つ10.2×9.5 mのアンテナメッシュを形成します。

厳密に制御された直径、優れた表面仕上げ、およびこの範囲の金メッキまたは裸線の供給能力を組み合わせることで、HPtex や HPS などのお客様が厳しい宇宙条件下で電磁性能と構造/展開の信頼性の両方を満たすのを支援します。

このコラボレーションでは、次のことが紹介されています。

1.超極細ワイヤーが高性能で低質量のアンテナメッシュシステムにどのように不可欠であるか
2.ミッションクリティカルなサプライチェーンにおける欧州調達の重要性
3.展開可能なリフレクターとメッシュアセンブリをサポートするために必要な材料レベルの精度

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宇宙システムにおけるファインワイヤーの応用

衛星通信および観測アンテナは多様な用途に使用され、それぞれに独自の要件があります。

1.地球観測衛星(地球低軌道)
　・直径:5〜20メートル
　・周波数帯域:Lバンド(1〜2 GHz)、Cバンド(4〜8 GHz)、Xバンド(8〜12 GHz)
　・用途:土壌水分測定、植生バイオマス推定
　・特徴:コンパクトな収納構成、アクティブなペイロードのための高ゲイン

2.電気通信およびブロードバンドコンステラティオプン
　・周波数帯域:Kuバンド(12〜18 GHz)、Kaバンド(26〜40 GHz)
　・アンテナ径:最大3メートルの剛性、最大7メートルまで展開可能
　・新たなトレンド:宇宙ベースのインターネットサービス

3.科学と惑星間ミッション
　・多様な直径と周波数の要件
　・例：
　　・深宇宙通信:XバンドとKaバンド(2〜4メートル)
　　・電波天文学:P、L、C、およびKバンド(8〜25メートル)
　　・月面通信:XバンドとKaバンド(5〜25メートル)

Vバンド周波数は40〜75GHzと非常に高いです。使用される周波数が高いほど、メッシュは細かくなければならず、OPI(インチあたりの開口部)の数は多くなる必要があります。

大型衛星(重量50kg以上)は、製造されたすべての衛星の約4分の1を占め、生成された売上高の90%以上をカバーしています。地球観測が約50%で最も重要な使用分野であり、次に電気通信が30〜40%です。ビジネスの可能性は大きく、急速に成長しています。

宇宙用途向けの金メッキモリブデンワイヤーの詳細

衛星アンテナの業界動向とビジネスポテンシャル

衛星業界では、より高い周波数帯域 (Ka: 30～40 GHz、V: 40～75 GHz) への移行が見られ、インチあたりの開口部 (OPI) を増やしたより細かいメッシュ設計が必要になっています。大型衛星 (50 kg>) が市場を支配しており、収益の約 90% を占めています。主な用途には、地球観測(市場シェア50%)と電気通信(30〜40%)などがあります。

欧州は、他のグローバル企業への依存を減らすために宇宙活動に多額の投資を行っており、EUコペルニクスプログラムなどの取り組みにより展開可能なリフレクターシステムの進歩を促進しています。米国が優勢であるにもかかわらず、欧州と民間の投資は急速に増加しています。

大型リフレクター(≥4メートル)の需要は拡大すると予想されており、今後10年間で年間7〜14台の世界市場が予測されています。大型アンテナの開発スケジュールは 4 年から 5 年の範囲であり、一貫した品質と長期的なサプライヤーの信頼性の必要性が強調されています。

グローバルな衛星インターネットネットワークへの取り組みなど、民間投資の増加により、さらなる需要が促進されています。これらのネットワークは、地球低軌道にある何千もの小型衛星に依存して遠隔地にブロードバンド接続を提供し、地上ファイバーインフラストラクチャに代わるコスト効率の高い代替手段を提供します。

宇宙技術の世界情勢

米国は、宇宙における衛星アンテナシステムの世界有数のプレイヤーです。しかし、ヨーロッパは宇宙活動の独立に到達しようとして多額の投資を行っています。

ECがLEA(Large European Antenna)で共同出資した活動と、H2020プログラムでLEOB(Large European Antenna for Earth Observation)が続き、完全なLDRSサブシステムの開発の出発点となり、2026年から2028年まで続くCIMRミッション(EUコペルニクスプログラム)のリフレクターソリューションとしてLDRSの選択が蓄積されました。

米国は、堅調な宇宙産業と、NASAやスペースXやブルーオリジンなどの民間団体などのプログラムへの政府の多額の投資によって、宇宙技術の世界的リーダーであり続けています。欧州は、EUのコペルニクス・プログラムのような取り組みの下、欧州以外の技術への依存を減らすことを目指し、急速に追いついています。

中国は主要な競争相手として浮上しており、天宮宇宙ステーションや月探査ミッションなどのプログラムを通じて大幅な進歩を遂げています。インドもまた、特にチャンドラヤーンや火星周回船ミッションなどの費用対効果の高いミッションで注目を集めており、限られた資源でイノベーションを実証しています。

宇宙探査における歴史的遺産を持つロシアは、引き続き重要な役割を果たしているが、経済的制約と競争の激化による課題に直面しています。これらの国々は、他の国々とともに宇宙技術の世界的な進歩を推進しており、科学的、商業的、地政学的な目的における宇宙探査の戦略的重要性を強調しています。

リーディングチームがLUMAを選ぶ理由

・スペースリフレクター用金メッキモリブデンワイヤーのヨーロッパ唯一のサプライヤー
・一貫したRF性能のための厳密な線径制御
・精密めっきによる耐食性・耐放射線性
・強い引張強度により、より細い線径での使用が可能
・微細クラックを低減する電解研磨仕上げ
・航空宇宙および防衛分野における90年以上の経験
・ ISO認証プロセス生産(Made in Sweden)

宇宙で実証済みのファインワイヤー

LUMAのファインワイヤーは、地球観測、電気通信、深宇宙ミッションで信頼されています。軽量強度と優れた導電性を組み合わせることで、LUMAの金メッキモリブデンワイヤーは、信頼性が交渉の余地のない場所でアンテナの精度の性能を保証します。

ケーススタディ：コペルニクスプログラム
例えば、EUのコペルニクスプロジェクトでは、軌道上で安定したRF性能を確保するために、細いワイヤーで作られた展開可能なリフレクターメッシュが選択されました。LUMAの金メッキモリブデンワイヤーは、宇宙の過酷な条件に耐えるために必要な軽量、弾力性、耐久性の組み合わせを提供しました。このコラボレーションは、ヨーロッパで最も野心的な地球観測プログラムの1つで、LUMAのファインワイヤーがどのようにミッションの成功を可能にするかを示しています。

衛星アンテナ用ワイヤーFAQ

Q1.リフレクターメッシュにおいて精密ワイヤーが重要なのはなぜですか?
A1.軽量と安定性を兼ね備えており、軌道上での信頼性の高いパフォーマンスを保証します。

Q2.展開可能なリフレクターアンテナで細いワイヤーはどのように機能しますか?
A2.これらは、打ち上げ後に展開する軽量の導電性メッシュ表面を形成し、強度と信号の整合性のバランスを保ちます。

Q3.代替ファイバーと比較した利点は何ですか?
A3.金属ワイヤーは、炭素繊維やアラミド繊維などの材料よりも精度が高く、収納量が少なく、信頼性の高い RF 反射を提供します。

詳細については、宇宙用途向けの金メッキモリブデンワイヤーをご覧ください。